选修3-1第二章:2.10实验:测定电源电动势和内阻(实验原理 误差分析)

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测定电源电动势和内阻实验原理 误差分析一、想一想:如何测电源的电动势 E 和内阻 r 呢?二、实验原理:今天选用电路甲(2)测多组U、I 值,作出 U-I 图象。注意:

1、画直线时,使直线两侧的点数目大致相等

2、坐标轴的起点是否为零。二、误差分析:1、解析法:甲图可见:E测 < E真 r 测 < r 真 适宜测小内阻电源解析法:乙图可见:E测 = E真 r 测 > r 真 适宜测大内阻电源2、图象法:图象法:I实= IA + IV = (IA +U/RV)可见U越大,差值(I实- IA )就越大,

U=0时,差值(I实- IA )也为0,图象法:U路= UA + UV = ( I RA +UV)可见I 越大,差值 I RA就越大,

I=0时差值为0 3、等效电源法:E测 = E等 < E真

r测 = r真与RV并联< r真 等效电源法(续):选择方法:差异大的接得近E测 = E等 =E真

r测 = r真+RA > r真 练习:在测电源电动势和内电阻的实验中,已知RA≈0.5Ω, RV≈6kΩ,

(1)若被测电源电动势约6V,内阻约0.5Ω,则应采用 电路;

(2)若被测电源电动势约2V,内阻约100Ω,则应采用 电路甲(外)乙(内)思考:没有电压表(或电流表)怎么办?【例1】[2009年高考安徽理综卷]用图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:

(a)电流表(量程0.6A、3A);

(b)电压表(量程3 V、15V);

(c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5 W);

(d)定值电阻(阻值10Ω,额定功率10W);

(e)滑动变阻器(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)

(f)滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1A)

那么

(1)要正确完成实验,电压表的量程应某某___V,电流表的量程应某某____A;R0应某某___Ω的定值电阻,R应选 择阻值范围是_____ Ω的滑动变阻器。

(2)引起该实验系统误差的主要原因是_______________。30.610~10电压表的分流【例2】“用电流表和电压表测定电源的电动势E和内阻r”,所用的电路如图所示,一位同学测得的6组数据如下表中所示。

(1)试根据这些数据,在图中作出U-I 图线;

(2)根据图线得出电源的电动势E=_______V,内

阻r=______Ω;

(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I的数据,

可利用公式E=U1+I1r 和E=U2+I2r算出E和r,这

样做可能得出误差很大的结果。选用第___组

和第____组的数据,求得E和r误差最大。1.450.7034[全文已结束,注意以上仅为全文的文字预览,不包含图片和表格以及排版]

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